Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Общеизвестно, что различные категории кардиохирургических больных (ИБС, ППС, ВПС) характеризуются определенными особенностями метаболизма, связанными с естественным течением заболевания. Операции на открытом сердце, независимо от метода обеспечения, сопровождаются выраженными изменениями как в гормональном звене регуляции, так и во всех видах обмена, конечной целью которых является адаптация организма к хирургической травме. Метаболические изменения являются результатом комплексного воздействия на организм хирургической травмы и методов обеспечения условий открытого сердца, включающих ИК и гипотермию (Kirklin J. К. et al., 1983; Frank S. M. et al., 1995; Jansen P. G. et al., 1996; Jakob A. M. e. a., 2001; Yoshikawa D. et. al., 2003; Zhang S. H. et. al., 2004).
Нейроэндокринный дисбаланс, имеющий место до операции, усугубляется после операций с искусственным кровообращением и может служить неблагоприятным фоном для возникновения различных послеоперационных осложнений.
Оперативные вмешательства сопровождаются активацией процессов катаболизма, которые являются неотъемлемой частью ответной реакции организма на стрессовое воздействие и зависят от степени тяжести хирургической травмы (Lund P., Williamson D., 1985; Gore D. С. et al, 1993). Кардиохирургические вмешательства, в силу специфических причин их обеспечения, относятся к разряду выраженной хирургической травмы, при которой катаболические процессы занимают довольно продолжительное время, что, в свою очередь, отодвигает наступление анаболической фазы.
Несмотря на значительное количество исследований, посвященных метаболическим сдвигам у кардиохирургических больных (McKnight С. К. е. а., 1985; Johnson D. J. е. а., 1986; Holland F. W. et al., 1991; Ririe D. et al., 1998), до настоящего времени нет целостного подхода для определения реакции организма на хирургическую травму.
Последними фундаментальными работами, посвященными общей хирургической агрессологии, были исследования 50—60 гг., среди которых, в первую очередь следует выделить группу авторов
РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ і БИБЛИОТЕКА _ і
под руководством Мура (Moore F. D., 1959). Однако эти исследования проводились у общехирургических больных и не касались изучения ответной реакции организма при кардиохирургических вмешательствах.
Между тем, существующие на сегодняшний день данные не дают системного представления о роли метаболических и эндокринных нарушениях в патогенезе осложнений при операциях на открытом сердце в условиях искусственного кровообращения. До настоящего времени остается малоизученным влияние факторов операционной агрессии на гормональную регуляцию и метаболизм в послеоперационном периоде в зависимости от исходного биохимического статуса, нозологической формы, функционального класса недостаточности кровообращения и длительности заболевания, тяжести хирургической травмы и особенностей анестезиологического обеспечения условий открытого сердца.
Во многом указанные выше нерешенные вопросы являются следствием отсутствия четких представлений о кардиохирургиче-ской агрессологии как таковой, что затрудняет оценку метаболических, субстратных и гормональных взаимодействий после операций на открытом сердце. Поэтому возникла настоятельная необходимость в определении понятия гормонального и метаболического профиля кардиохирургических больных, что позволит оптимальным образом выработать комплексный подход к защите организма от факторов операционной агрессии при операциях на открытом сердце в условиях искусственного кровообращения.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Изучить гормональный и метаболический профиль кардиохирургических больных после операций на сердце в условиях искусственного кровообращения и разработать мероприятия по совершенствованию защиты организма от факторов операционной агрессии.
1. Изучить исходное состояние гормональной регуляции и суб
стратного обеспечения у больных ИБС, ППС и ВПС.
2. Изучить функциональную деятельность гипофизарно-
надпочечниковой, симпатоадреналовой и тиреоидной систем, а
также динамику уровня инсулина, соматотропина и альдостерона у кардиохирургических больных, оперированных в условиях ИК, на этапах послеоперационного периода.
-
Выявить характер метаболических изменений и их патогенетическую значимость после кардиохирургических вмешательств в зависимости от вида порока сердца.
-
Изучить различия в гормональном и субстратном обеспечении у кардиохирургических больных с осложненным и неослож-ненным течением послеоперационного периода.
-
Оценить динамику катаболических и анаболических процессов у кардиохирургических больных.
-
Изучить динамику некоторых биохимических параметров организма после операций на открытом сердце в условиях глубокой (17-18С) гипотермической остановки кровообращения.
-
Разработать мероприятия по защите организма от факторов операционной агрессии при кардиохирургических операциях в условиях искусственного кровообращения.
Впервые выявлены различия в системе гормональной регуляции у больных с различными нозологическими формами заболевания после кардиохирургических вмешательств в условиях искусственного кровообращения, которые заключаются в увеличении симпатической активности и снижении секреции альдостерона у больных с коронарной патологией, увеличении адреналовой и снижении глюкокортикоидной гормональной активности у больных ППС и в увеличении концентрации соматотропина при врожденной патологии сердца. На дооперационном этапе у больных ППС регистрируется вторичный гиперальдостеронизм и исходно повышенная активность симпатоадреналовой системы, которая достигает наибольших значений у больных с IV функциональным классом недостаточности кровообращения.
Впервые выявлено, что у кардиохирургических больных, независимо от нозологической формы заболевания, на дооперационном этапе выявляется повышенная активность перекисного окисления липидов, причем при клапанной патологии сердца она носила максимально выраженный характер.
Впервые была определена реакция стресс-нормы для глюкокор-тикоидной функции коры надпочечников для различных категорий кардиохирургических больных, оперированных в условиях искусственного кровообращения, которая для больных ИБС соответствует увеличению уровня кортизола в 1,8-2,0 раза, для больных ВПС -в 1,6 раза по сравнению с предоперационными значениями. У больных ППС увеличение концентрации кортизола, приближающееся к уровню стресс-нормы других групп (в 1,4 раза по сравнению с исходными значениями), наступает только к 21 стукам послеоперационного периода).
Впервые показано, что максимальная катаболическая активность у больных ИБС регистрируется в течение первой недели после операции, тогда как у больных ППС - в течение двух недель. Равновесие между катаболическими и анаболическими процессами у больных ИБС и ВПС наступает к исходу первой недели после операции, у больных ППС - лишь к исходу второй недели. Повышенная активность катаболических процессов у всех кардиохирургических больных сохраняется к исходу третьей недели после вмешательства.
Установлено, что выбор более низкого температурного уровня перфузии способствует снижению функциональной активности коры надпочечников и уменьшению уровня анаболических гормонов. По мере снижения температуры тела во время проведения искусственного кровообращения происходит интенсификация процессов перекисного окисления липидов и катаболизма.
Впервые выявлены особенности гормональной регуляции и метаболизма у больных с осложненным и неосложненным течением послеоперационного периода у различных категорий кардиохирургических больных.
Выявленные биохимические изменения у больных на доопера-ционном этапе позволили выявить факторы риска развития осложнений после операций в условиях искусственного кровообращения.
На основании полученных результатов определен выбор более оптимального температурного уровня искусственного кровообращения.
Выявление особенностей процессов катаболизма и анаболизма в послеоперационном периоде будет способствовать выбору оптимального метода нутритивной поддержки для уменьшения негативного влияния операционного стресса на организм.
Обосновано применение глюкокортикоидных препаратов на этапах операционного и послеоперационного периодов у больных ППС и ИБС с развитием острой недостаточности кровообращения.
Использование в схеме анестезиологического обеспечения гек-саметилентетрамина оказывает выраженное антигипоксическое действие и улучшает течение послеоперационного периода.
Разработан и внедрен способ защиты головного мозга от гипоксии при протезировании дуги аорты в условиях глубокой (17-18С) гипотермической остановки кровообращения (патент № 2204962 от 27.05.03).
Применение разработанного способа защиты головного мозга от гипоксии при протезировании дуги аорты в условиях глубокой (17-18С) гипотермической остановки кровообращения способствует уменьшению количества осложнений и сроков госпитализации больных после операции, что, в конечном итоге, улучшит результаты хирургического лечения патологии аорты.
-
Каждой нозологической форме кардиохирургической патологии присущи определенные особенности гормональной регуляции, как в исходном состоянии, так и в ответ на операционную травму в условиях искусственного кровообращения. Изменения метаболизма носят однонаправленный характер, однако степень их выраженности зависит от вида сердечной патологии.
-
У кардиохирургических больных, независимо от нозологической формы заболевания, в ответ на операционную травму происходит умеренная активация гипофизарно-надпочечниковой и смпа-тоадреналовой систем. Стресс-нормой для глюкокортикоидной функции коры надпочечников для больных ИБС является повышение уровня кортизола в 1,8-2,0 раза, для больных ВПС - в 1,6 раза по сравнению с предоперационными значениями. У больных ППС стресс-нормой следует считать увеличение уровня кортизола в 1,4 раза по сравнению с исходными значениями.
-
Использование гипотермической перфузии оказывает отрицательное влияние на систему гормональной регуляции и метаболизм. Выбор более глубокого (ниже 34С) температурного уровня перфузии приводит к снижению функциональной активности коры надпочечников, уменьшению уровня анаболических гормонов, активации процессов перекисного окисления липидов и усилению интенсивности катаболических реакций.
-
Операции в условиях искусственного кровообращения сопровождаются умеренной активацией процессов катаболизма. Максимальная катаболическая активность у больных ИБС регистрируется в течение первой недели после операции, тогда как у больных ППС - в течение двух недель. Равновесие между катаболическими и анаболическими процессами у больных ИБС и ВПС наступает к исходу первой недели после операции, у больных ППС - лишь к исходу второй недели. Повышенная активность катаболических процессов у всех кардиохирургических больных сохраняется к исходу третьей недели после вмешательства.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения работы были доложены на:
- IV Всероссийской научно-практической конференции: Совре
менные методы диагностики заболеваний сердечно-сосудистой сис
темы, НИИПК МЗ РФ, Новосибирск, 2001;
- VIII Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов
НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН, Москва, 2002; '
VI ежегодной сессии НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН, Москва, 2002
IV съезде физиологов Сибири, Новосибирск, 2002;
VIII Всероссийском съезде анестезиологов и реаниматологов, Омск, 2002;
VII ежегодной сессии НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН, г. Москва, 2003;
IX всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов, г. Москва, 2003;
VIII ежегодной сессии НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН с всероссийской конференцией молодых ученых. Москва, 2004;
- IV научных чтениях, посвященных памяти академика Е. Н.
Мешалкина с международным участием, Новосибирск, 2004.
- проведен цикл лекций по анестезиологии и реаниматологии на
кафедре сердечно-сосудистой хирургии ФУВ Новосибирской Госу
дарственной Медицинской Академии.
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 23 печатных работы, в том числе в центральной печати.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация изложена на 336 страницах машинописного текста и состоит их введения, семи глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Результаты исследования представлены в 72 таблицах, 62 рисунках. Библиографический указатель включает в себя 549 источников, в том числе 93 — отечественных и 456 — иностранных.
